Magnetické pole plynného obra unáší nabité částečky ledu z jeho elegantní ozdoby. V horních vrstvách Saturnu pak vznikají pásy s odlišným elektrickým nábojem.
Prstence druhé největší planety ve sluneční soustavě jsou podle nedávné analýzy staré téměř stejně jako sluneční soustava sama. Tvoří je většinou prachové částice, úlomky ledu, případně balvany, ne větší než několik metrů. Skupina vědců, vedená J. O’Donoghuem z katedry fyziky a astronomie Leicesterské univerzity, popisuje v časopise Nature vzájemné působení ledových částeček s atmosférou plynného obra. Nejdůležitější síla, která udržuje prstence v současném stavu, je gravitace. Všechna tělesa v prstencích krouží po svých drahách poslušna Newtonových zákonů.
Kromě toho je ale ovlivňuje i elektromagnetizmus. Zejména menší ledové krystaly jsou často nabité, třeba vlivem slunečního záření, nebo slunečního větru. Jejich osud určuje poměr elektrického náboje a hmotnosti. Elektrická síla je silnější než gravitační.
Stačí, aby na tisíc molekul vody přebýval nebo chyběl jeden elektron a do hry vstoupí kromě gravitačního i magnetické pole Saturna. Na nabité krystalky působí takzvaná Lorentzova síla, která je nutí opisovat spirály okolo magnetických siločar. Výsledkem je podle vědců slabý déšť krystalů z prstenců do horních vrstev atmosféry planety.
Vodíková spektra
Dopadající nabité částice mění rozdělení elektrického náboje. Místo aby bylo nabitých částic ve všech šířkách stejně, jako je to na ostatních slušných planetách, jsou uspořádány v pásech. Na jejich existenci poprvé upozornily sondy Voyager v osmdesátých letech minulého století. Vědci už tenkrát spekulovali, že by je mohly způsobovat vodní krystaly z prstenců. Znovu je pozorovat se ale podařilo až teď pomocí Keckova teleskopu na havajském ostrově Mauna Kea v kombinaci s daty ze sondy Cassini.
Přímé proudění krystalů ze Saturnových prstenců se současnou technikou měřit nedá. Vědci se proto místo něj zaměřili na přítomnost na vodíkových iontů H3+. Dají se najít podle charakteristických frekvencí elektromagnetického záření. Tok krystalů by měl způsobovat, že jich bude v některých oblastech atmosféry méně.
Elektrický stín
To se potvrdilo. Pásy tedy opravdu existují. Prstence zanechávají v atmosféře prostřednictvím nabitých vodních krystalků elektrický stín. Zabírá mezi třiceti až čtyřiceti procenty povrchu horní vrstvy atmosféry. Rozkládá se mezi pětadvacátým a pětapadesátým stupněm od rovníku planety. Než nabité částečky ledu dorazí z prstenců k Saturnu, musí uletět šedesát tisíc kilometrů. To je vzdálenost, která odpovídá téměř jednomu celému poloměru planety.
Pro srovnání: průměrná vzdálenost Měsíce od země činí 385 tisíc kilometrů, tedy víc než šestinásobek. Nejbližší měsíc Saturna je Minas. Jeho průměrná vzdálenost od plynného obra se pohybuje okolo 185 tisíc kilometrů. Podmínky v atmosféře šesté planety od Slunce jsou rovněž exotické. Teplota v její horní vrstvě činí mrazivých minus 140 stupňů Celsia.
